土木工程数字化技术精选(九篇)

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第1篇：土木工程数字化技术范文

【关键词】知识经济；西电东送；西部大开发；成本管理；人力资源开发

当今时代，全球进入到经济对的全球化，进入到知识经济的年代，世界上各个国家，特别是发达国家，包括我们经济速度发展较快的发展中国家提出来用信息化带动工业化。

我国土木工程也同样存在信息化建设问题。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

1 建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程（设计、采购和施工），图形由计算机系统自动产生，使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上，设计过程更为直观形象。 可视化的设计校审，使校审更为形象，并可与设计深度交叉； 可视化的进度审核，将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连，从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。

2 建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

进行统计分析，制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理，更优化的决策管理、计划管理，更高效的项目施工管理。

这些软件的基本功能主要有：

1）项目计划的编制；

2）项目跟踪过程；

3）项目的分析、控制与优化。

3 建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。

电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域，甚至会进入货物及其流通的细微部分，对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制，促进市场健康发展。利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系，通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起，创造了一个异地协同工作的环境，并可实施异地指挥和控制。

土木工程信息化建设要与产业的结构调整和企业的“三改一加强”相结合，与企业的科学管理、技术进步相结合，要借鉴全球信息产业推进的经验，学习各行各业推进信息化建设成果，从产业、企业和工程实际出发，研究开发一般解决方案和个别解决方案，遵照“政府推进、市场引导、企业主体、行业突破、区域展开、稳步推进”的方针，充分发挥大专院校、科研院所的作用，特别是相关学会、协会要不断开拓创新，努力使自己伴随着土木工程的信息化建设走进新时代，充分发挥跨行业、跨部门专家荟萃的优势，做出新的贡献。

第2篇：土木工程数字化技术范文

关键词：土木工程；信息化；建设；策略

随着经济的发展，土木工程作为对人类发展进程有重大影响的产业之一，已逐步成为了一项国家支柱性产业，同时，也成为人们生产生活所不可或缺的行业。目前，直接从事土木工程相关行业的人员大约在4 000万以上，然而，由于各种原因，该行业的整体发展水平并不高，因此，实施土木工程信息化战略是突破产业发展的迫切需要。

一、土木工程信息化的深刻内涵

“土木工程信息化”简单地说就是充分利用计算机和网络技术，在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。在这个涉及领域众多、架构极为庞大的虚拟管理系统中，利用高速发展的网络技术，在全国各行业、各部门内实现工程建设管理与技术信息的交互共享，土木工程的建设、管理、设计、施工、监理、质量监督等部门、企业可在网络上实现招投标、工程管理、设计施工、监理审图、质量监督等工作；工程从业人员个人则可以以在线查询、在线交流等形式随时、随地、互动、能动地通过网络获取数据信息、技术支持和完整的问题解决方案，使他们能够像专家一样得心应手地解决工程问题。可以说，“土木工程信息化系统”既是一个建设管理系统，又是一个“专家系统”。这种双面性使参建各部门和具体的建设管理人员、技术人员有机结合在一起，提升了信息管理的时效性、科学性、透明度，将极大提高工作效率和工作水平，使整个土木工程行业的工作模式发生革命性的变化，并最终形成土木工程信息化这一新产业。

二、土木工程信息化的意义

建设土木工程信息化，是我国土木工程建设实际的现实需求，也是土木工程未来发展的战略任务，具有深远的意义。从国家发展战略上看，土木工程信息化是整体提高土木工程行业建设科技水平的有力手段，并将形成土木工程信息化这样一个新产业，土木工程信息化是提升我国综合国力、实现富国富民理想的一大支柱；从政府管理的角度看，建设领域信息化是政府改革和建立高效、透明管理机制的催化剂从土木工程从业人员个体的角度看，土木工程信息化可极大提高他们的工作水平和工作效率，深刻影响其工作形式和思维方式，使土木工程管理与技术人员与时俱进，在信息时代更好地发挥创造力，用自己的聪明才智为国家建设做出贡献；从土木工程企业的角度看，土木工程信息化可提高企业的装备水平，提升企业的综合竞争力，加速企业在宏观及微观上管理模式的创新，并极大提高企业的工作效率。

二、土木工程信息化建设的策略

1、建立土木工程管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立，使工程管理进入新阶段，包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化，项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用，多因素分析在质量控制上的应用，动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

2、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

目前互联网技术正大大深入土木工程的技术方面。通过了互联网的信息的服务，可以让建筑商和材料商有个良好的信息沟通，降低企业的成本。更加科学的选择生产资料，提高企业的利润。同时互联网使工程变成了透明，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案的有效性进行比较，将大大提高企业的决策能力和水平。也使得网上的招标的工程更加阳光，有序健康发展。提高企业的效率。降低企业的成本。是招标投标更加得到公平、公正、公开。电子商务的采购对建筑材料，设备器材，人力资源都是一个更宽阔，更广的领域。更好的采购设备。提高企业的效益，对双方都是一个良好的合作平台。提高了双方的工作效率。这也给双方的交易也提高了一个良好的监督平台。土木工程的信息化是社会发表的一个必然趋势。是土木工程信息化得到健康科学有序的发展。土木工程的信息化，既包括建筑管理的信息化也包括建筑技术开发的信息化，建筑管理的信息化应在3 个层次上展开，即在土木工程行业管理信息化、工程项目管理信息化、土木工程企业管理信息化。

3、构建企业管理、行业管理及工程管理的信息系统

现代化的信息技术是人们日常工作及生活均无法脱离的，只有与相关技术理念结合起来，才能够将相关作用的发挥不断的加以完善，改进前进力度，实现有序规范的模式，加强土木工程信息化建设内容的有机整合，并且将信息系统管理实现对土木工程而言是至关重要的。因此，应当加强管理及查询的整合力度，重视土木工程项目的验收及检查，将检查和审核的结果纳入到信息化管理系统中，并且采取信息化的管控手段。信息技术往往会涉及到广泛的内容，而要想将土木工程信息化建设的内容予以整合，那么就需要将各方面的管理加强，妥善的进行分析，实现决策的优化，以便于提高信息化管理水平。在编制项目计划方面，合同签订及工程招标的各个阶段均需要考核承包商的编制，并且将详细周全的细则加以实施，全面剖析土木工程的施工工序及施工内容；在项目跟踪过程上，需要将目标的针对性进一步完善，加强施工合理性，整合内外因素，改善施工力度及内部需求；在项目的优化、控制及分析上，软件项目的管理者应当按照跟踪所提供的信息，应用网络技术对既定目标进分析，对纠偏对策进行研究，采取有针对性的纠偏措施。

综上所述，随着信息技术的迅速发展，提高信息化应用水平，实现和国际接轨，建设工程企业进行信息化建设必能不断地总结经验，同时，建工软件集合企业管理与项目管理于一体，并涉及财务管理、人力资源管理等，使得日常管理能够有序地进行，大幅度地提高管理水平和综合效益，促使土木工程企业从粗放型向集约型转变。

参考文献：

[1] 杨敏，任红林.土木工程信息化战略及其实施构架[J].同济大学学报，2004，（3）：302-306.

[2] 陈勇刚.浅析土木工程的信息化战略及实施构架[J].经营管理者，2009，（17）：314.

第3篇：土木工程数字化技术范文

摘要：当今时代，全球进入到经济的全球化，进入到知识经济的年代，世界上各个国家，特别是发达国家，包括我们经济速度发展较快的发展中国家提出来用信息化带动工业化。

我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长，城市化进程加快，以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目，以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目，还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设之中，再加上我国已加入WT0，进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局，实施迎接经济全球化挑战的大战略，土木工程作为国民经济的支柱产业，在这重要的发展机遇中肩负重任，必须把握住大课题，即土木工程的信息化建设，实现更高层次的技术创新和素质提升。

土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本；实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新；土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型，采用了模块化的模型设计技术，使得设计方法从平面设计走向模型设计，由于模型设计采用数据库技术和网络技术，从而实现了共享的集成化工作模式，设计人员（多专业）在同一个模型上工作，减少了不必要的条件传递和确认，信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程（设计、采购和施工），图形由计算机系统自动产生，使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上，设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境，在三维模型设计技术的基础上，充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术，以专家库、知识库为支撑，研究新的设计管理和设计模式，构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。目前许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术，比如，实体建模，使设计过程更为直观有效，并易于修改；可视化的设计校审，使校审更为形象，并可与设计深度交叉；可视化的进度审核，将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连，从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制；大体积混凝土的施工质量控制；预拌混凝土的上料自动控制；采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制；大型桥梁悬索受力的控制；幕墙的生产和加工控制；高温高压的焊接质量控制；建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越深，建筑工业化水平将越来越高。

二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

土木工程行业涉及的门类很多，例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业，以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等，包含的企业众多，构成了一个庞大而复杂的行业信息集合，其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制，将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统，可以方便有效地对行业的有关情况

进行统计分析，制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前，信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利，可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨，掌握人类最新管理成果，使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据，使建筑行业管理上一个新的水平。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立，使工程管理进入新阶段，包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化，项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用，多因素分析在质量控制上的应用，动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理，更优化的决策管理、计划管理，更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富，为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境，促进新技术的采用和人力管理理念的创新，对更有效地提高生产率提供了可能，也促进了企业文化的升级。关于工程项目管理，正如山西太原化学工业设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言：工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的，多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源（人力、机具、材料、资金、工期）在一定的条件下对一个既定目标（进度、质量、费用）进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析，对于工程实施有效地调整控制，以尽可能小的投入，获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念，这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有：

1.项目计划的编制。

在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的“细化的施工进度计划”，对工程进行详细的剖析。软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排，同时还对完成任务所需要的原材料、劳动力、设计和投资进行分析和比较，在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务（关键线路）以及对任务做出合理的工期、人力与物力、机具等资源的安排。

2.项目跟踪过程。

软件对于工程进度能够进行动态管理和控制，它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标，要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、连续、系统的纪录和报告并输入计算机，也就是真实、实时地反映工程进度，分析工程进度数据，及时反映工程项目的变化。

3.项目的分析、控制与优化。

由于管理软件实现了广义的网络技术，项目管理者根据跟踪提供的信息，对比原计划（或既定目标），找出偏差，分析原因，研究纠偏对策，实施纠偏措施。软件不但考虑时间问题还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、资源耗费少、费用低的计划方案，并通过软件进行网络计划的优化，也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效利用。软件有对工程数据与作业活动的强大过滤功能，将现行计划执行情况与目标计划进行数据库比较，然后再将滞后于目标计划的所有工作活动过滤出来，进行单独的追赶或特别跟踪。对于发现工期滞后的工作项目及时地采取补救措施，制定相应的追赶计划。对于现行超前于目标计划的工作可有意识地放慢部分超前工程项目的施工速度来降低工程成本或使总体计划更趋于合理。

三、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。

通过电子邮件、互联网传递，使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态，同时增强透明度，推进公开化，网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为，提高工作效率，降低工作成本，使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。

电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域，甚至会进入货物及其流通的细微部分，使需求方对货物的质量、价格、生产方式、供货方式、市场信誉有更深入的了解和透彻的把握。网上交易为提高效率、降低交易成果、监督交易全过程提供了可能，同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制，促进市场健康发展。

人才上网，网上各专业专家组在网上会诊技术难关和质量难题，对土木工程人力资源开发提供巨大的力量。也可以说，现代建筑企业更加依赖网上技术研发，依赖网上人才库，只有这样，才有可能使企业做大做强。

利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系，为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段，使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛，并具备了实施异地交互讨论的环境，参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息，总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息，随时了解项目总体情况，通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起，创造了一个异地协同工作的环境，并可实施异地指挥和控制。

第4篇：土木工程数字化技术范文

我国土木工程也同样存在信息化建设 问题 。随着经济持续稳定增长，城市化进程加快，以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源 交通 原材料基础设施项目，以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目，还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设之中，再加上我国已加入WT0，进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局，实施迎接经济全球化挑战的大战略，土木工程作为国民经济的支柱产业，在这重要的发展机遇中肩负重任，必须把握住大课题，即土木工程的信息化建设，实现更高层次的技术创新和素质提升。

土木工程的信息化是用 计算 机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加 科学 、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程 企业 管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入 现代 物流业、 电子 商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。 应用 信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型，采用了模块化的模型设计技术，使得设计 方法 从平面设计走向模型设计，由于模型设计采用数据库技术和 网络 技术，从而实现了共享的集成化工作模式，设计人员（多专业）在同一个模型上工作，减少了不必要的条件传递和确认，信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程（设计、采购和施工），图形由计算机系统自动产生，使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上，设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境，在三维模型设计技术的基础上，充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术，以专家库、知识库为支撑， 研究 新的设计管理和设计模式，构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。 目前 许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术，比如，实体建模，使设计过程更为直观有效，并易于修改； 可视化的设计校审，使校审更为形象，并可与设计深度交叉； 可视化的进度审核，将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连，从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和 分析 项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制； 大体积混凝土的施工质量控制； 预拌混凝土的上料自动控制； 采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制； 大型桥梁悬索受力的控制； 幕墙的生产和加工控制； 高温高压的焊接质量控制； 建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越深，建筑工业化水平将越来越高。

二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

土木工程行业涉及的门类很多，例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业，以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等，包含的企业众多，构成了一个庞大而复杂的行业信息集合，其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制，将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统，可以方便有效地对行业的有关情况

进行统计分析，制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前，信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利，可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨，掌握人类最新管理成果，使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据，使建筑行业管理上一个新的水平。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立，使工程管理进入新阶段，包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化，项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用，多因素分析在质量控制上的应用，动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的 会计 管理、成本管理、融资管理、投资管理，更优化的决策管理、计划管理，更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富，为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境，促进新技术的采用和人力管理理念的创新，对更有效地提高生产率提供了可能，也促进了企业文化的升级。　关于工程项目管理，正如山西太原化学 工业 设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言：工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的，多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源（人力、机具、材料、资金、工期）在一定的条件下对一个既定目标（进度、质量、费用）进行 科学 的计划和以更多的定量数据做深入动态 分析 ，对于工程实施有效地调整控制，以尽可能小的投入，获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念，这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有：

第5篇：土木工程数字化技术范文

关键词：土木工程；信息化；虚拟技术；发展趋势

中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2009)24-0029-01

1　土木工程的发展现状

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面：

首先是高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，特别是自动化程度的不断提高，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。中国上海的浦东金茂大厦和上海金融中心高度已经排列在世界前列，标志着我国在高层建筑方面的水平已经达到世界较前进水平。

另外，随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计显现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素，因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题正在被极大的关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时，“以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展，土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。

地下工程的建设与开发也是土木工程当前关注的一个重点，随着人口的增长。空间资源越来越紧张，开发地下空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径，目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，建筑面积70km2，最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深度在100米左右，我国也已有约20个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段，先后提出了25项地铁和轻轨项目，同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高。目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术已经达到了国际先进水平，这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。

2　土木工程的发展趋势――信息化发展

加快信息化建设，用信息化带动工业化，这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等现代化手段对土木工程的施工过程和手段进行改造，改造的目的是有效提高土木工程施工过程效率，降低施工成本。通过信息化建设，使信息化覆盖规划、勘测、设计、施工、企业和物业管理、物流监控、设备维护、工程维护和保养等土木工程的全过程。在土木工程中的信息化技术的应用，使的传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能，比如高层建筑垂直度的控制，大体积大质量的混凝土结构的质量控制，对于大型构件和设备的整体同步吊装，整体大型脚手架的提升和安装控制，整体模具的爬升，大型桥梁悬索受力的控制，幕墙的生产和加工控制，高温高压的焊接质量控制，建筑物的爆破，整体搬迁，以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越广。

首先，“三S”系统，即遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的集成综合，构成整体，实时，动态的对地观测，判别，分析应用，在土木工程界已发挥了巨大的作用，并具有广阔的前景。近年来提出的“数字城市”的要领就是在“三S”系统的基础上发展起来的。即综合应用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体、及虚拟仿真对城市的基础设施、功能机制进行自动采集，动态监测管理和辅助决策服务，显然，“数字城市”是以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统。这一系统的使用和全国推广，必将把我国的城市规划建设与运营提升到一个新的水平。

另外，随着计算机技术的及网络技术的发展，工程设计的传统的单机顺序方式逐渐过渡到基于网络的并行设计和协同控制。对于一个大型的复杂工程项目，可能需要多个成员甚至多个设计部门的参与，也需要其他的在线咨询与协同工作，或由分布在不同的地域的设计人员，设计分支机构，协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时间段完成。解决这一复杂设计系统的管理与协调需要开发和应用工程设计的并行协同技术。

智能建筑与结构检测也是信息化背景下土木工程发展的一个倾向，信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，只能建筑把现代最新技术――智能型计算机、多媒体、现代通讯、智能保安、环境监控等和建筑艺术融汇在一起，通过对设备的自动监控，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合。使人们获得投资合理，适合信息社会需要的且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑空间。

电子数据与项目管理也是土木工程信息化发展的一个方向。工程施工是土木工程中计算机技术应用的一个重要领域，由于施工时一项复杂的系统工程，从投标报价、工程预算到合同签定、合同管理、质量评定与分析、竣工验收等都需要处理大量的信息、数据，整个施工企业管理和辅助施工项目管理，都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。针对电子数据与数据管理系统的方便应用，目前国外以开发出系列化的双向无线电通讯设备，用于工地的联络，以及利用GPS技术的人机通讯设备。信息技术的发展，已使得国际承包商可以克服地域的壁垒。

另外，随着土木工程环境和工程的复杂性日益提高，虚拟现实技术也必将在土木工程中得到广泛的应用，在传统的土木工程中，人们不得不用一些平面图纸，用特定的符号传递大量的信息，这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制，而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高，使得使用这种方法交流起来比较困难。

虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。虚拟现实技术是融合了计算机技术、多媒体技术、网络技术和传感器技术等的一种综合高新科技手段。它把抽象的图纸和符号等转化成人的直观的感受。它是一种新的人机交互技术，能为人提供一种身临奇境的虚拟环境，让人仿佛置身于现实世界中。因为这种技术的特征和优势，在未来的土木工程中，它一方面会广泛的应用于工程项目的招标投标，这是可视化技术的一个应用，借助虚拟仿真环境，可以将施工过程和方法很好的变现出来，另一方面，它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。通过计算机三维图形技术实现可视化计算，可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来，在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。通过虚拟技术的应用，将设计时间和施工时间相对缩短，空间相对缩小，通过计算机计算和人机交互．对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能，对工程施工的质量把握的更为准确、科学。另外，随着土木工程耐久性的问题的日益突出和深入研究以及土木工程往地下、海洋、和太空领域的拓展，环境作用及其结构反应的研究已经成为国内外的研究热点。但环境作用的模拟技术以及相应的实验设备是目前土木工程耐久性研究的瓶颈。通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。

第6篇：土木工程数字化技术范文

关键词：土木工程；技术与管理；经验；发展

中图分类号：S969.1 文献标识码：A 文章编号：

一、土木工程技术与管理

1、土木工程的定义

土木工程是建造所有为人们生产、生活等所使用的工程设施的科学技术的总称。它既包括所使用的设施、材料和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动；也包括工程建设的对象，即建造在地上、地下或者陆地、水中，直接或间接为人类生产、生活所使用的各类工程设施，包括楼房、铁路、公路、桥梁、隧道、水坝、发电站、钻井平台等所有的工程设施。

2、土木工程技术与管理

（1）土木工程技术

由土木工程的定义便可知，土木工程技术不仅包含了土木工程的施工技术，而且还包含了在施工前的勘测、设计过程中，和在施工后的对所建设的工程设施的保养、维修等技术活动中，以及在与土木施工紧密相关的建筑材料的研究开发中所应用到的技术等。

（2）土木工程管理

土木工程管理就是要求从事管理工作的人员依据相关理论、法规，结合土木工程项目，对土木工程项目的实施进度、工程质量、成本预算及成本使用、以及工程项目合同、工程项目招标投标、工程项目相关法律法规等进行管理、监督等，以确保工程项目能够按照既定计划顺利完成，并保证工程质量能够达到预期标准。

二、土木工程技术与管理的发展

1、土木工程技术的发展

（1）土木工程技术发展的最初阶段

在人类的土木工程技术最初阶段，人们并没有完善的实施理念作为工程实施的指导，只是单纯的依靠人们在实践过程中所积累的经验来完成工程项目。当时所能使用到的工程材料也只能是天然形成的泥土、沙石、木材等。

（2）土木工程技术发展的初级阶段

在公元前几世纪，人们开始会自己制造一些简单的建筑材料，使得土木工程技术突破了仅能使用天然材料的限制，也初步形成了一定的土木施工理念，由此，人类的土木工程技术实现了第一次质的飞跃。当时人类所发明的砖、瓦等一直到现在的土木施工中都还在应用，当然也有了很大程度上的改进和发展，不过在当时产生的土木工程技术的发展，对人类的文明发展也起到了非常大的推动作用。

（3）土木工程技术发展的近代阶段

近代土木工程技术的发展标志是钢材在土木工程中的大量应用。随着人类在冶金行业的发展，钢材的出现并应用于土木工程之中。随后随着人们制造的钢材在柔韧性、拉伸性等性能上不断发展，钢筋、钢索等的相继出现，使得科学家们在土木工程上的很多设想有了可以实施的材料作为支撑，新出现的框架结构、网架结构、悬索结构等迅速得到大家的认同并很快推广开来，于是便形成了土木工程中结构形式上百花齐放的局面，这时的土木工程彻底成为了一门科学，在施工理论和工程实践上都焕然一新，于是便促成了土木工程技术迅速的走向成熟。这是人类土木工程技术的第二次飞跃性发展。

（4）土木工程技术发展的现代阶段

由于材料技术的发展，钢材在土木工程中大量应用，推动了土木工程技术的第二次飞跃性发展。但是由于钢材的性能限制，土木工程技术仍有很大的发展空间。直到二十世纪钢筋混凝土技术在土木工程中的广泛应用，又随着后来人们在最初的钢筋混凝土技术上不断发展、改进，又出现了预应力混凝土，在当代，人们又将计算机技术运用到土木工程技术之中，实现了土木工程技术的现代化、数字化，土木工程技术最终实现了第三次飞跃性的发展。

2、土木工程管理的发展

（1）土木工程管理的发展历程

土木工程管理的发展也经过了长期的发展过程。随着人类社会的发展，出现了第一次人类分工，随之而来的也就出现了人与人之间的雇佣关系，出现了金钱协作关系。这种情况在土木工程领域就是出现了最初的以雇佣关系形式出现的土木施工，随之而来的也就出现了最初的土木工程管理。

土木工程管理的最初形式只是雇佣主自己对施工项目进行监管，其监管范围包括施工前的材料采购、和施工设计，以及施工过程中受雇者的工作情况、施工进度等。最初的形式是很简单的，也并没有形成职业化，归根结底也只不过是雇佣主们不放心自己所雇佣的工人而进行的监督工作而已。

随着土木工程技术的不断发展进步，越来越多的工程项目出现，并且项目越来越大，项目所需要的人力、物力也不断增加，仅凭项目雇佣主已经无法完成对整个项目的管理，所以一些项目雇佣主开始雇佣一些人专门进行工程管理工作。随着市场对这方面人员的需求量越来越大，土木工程管理逐渐开始走向职业化、制度化，随后这一职业也随着人类土木工程技术的进步逐渐完善起来，土木工程管理的分工也逐渐细致化、科学化，发展至今，已经形成了稳定、庞大的职业市场。

（2）土木工程管理的发展现状

现代的土木工程管理已经发展称为集管理学、经济学、土木工程技术于一体的综合性科学体系。对于从事土木工程管理工作的人员也有了非常高的要求，土木工程管理的范围与内容也越来越多样化，现代的土木工程管理主要包括：

工程范围管理：

为了完成土木工程的预期目标，对工程的内容进行范围控制的管理。它主要包括对工程范围的界定、规划、和调整等。

工程时间管理：

为保证工程项目能够在既定的工程期限之内顺利完成，土木工程管理者在工程实施过程中进行的管理工作。它包括具体工程实施的排序，具体施工时间的估算，施工进度的安排及对施工进度的控制等。

工程成本管理：

为了保证土木工程能够在预期的成本内完成而进行的对施工过程中施工费用的管理。它包括对工程资源的配置，对工程成本的预算及施工费用的控制等。

工程质量管理：

为了保证工程完成后能够达到预期的质量标准而进行的管理工作。它包括对工程质量的规划、控制、和监督等。

人力资源管理：

为了保证所有工程参与人员的作用都能够被有效地发挥和利用，工程项目也能够按照要求保质保量的完成，所做出的一系列对于人员上的管理。其中包括施工团队的组建、施工人员的选择等。

工程风险管理：

在工程建设过程中可能会遇到各种不确定的因素，所以就需要对工程施工过程中可能存在的风险进行管理。主要包括对工程风险的识别、量化，并及时的制订对策。

工程采购管理：

对采购在工程勘测、设计、施工等所有工程相关过程中所需要的物资进行的管理工作。包括采购的计划安排，采购对象的选择，以及合同的管理等。

三、结语

基于以往的经验，土木工程技术与管理已经逐步发展成为较为完善的科学理论体系。相信随着科技水平的不断发展，土木工程技术与管理还具有很大的发展空间。不过，无论是对于依赖全球科技进步而发展的土木工程技术，还是依靠管理者和学术研究者不断创新的土木工程管理层次上的发展，人类长期以来在土木工程实践过程中不断积累的宝贵经验依然是其继续向前发展所必不可少的重要支柱。

参考文献：

[1]徐芸,章华中,徐萌.我国土木工程施工技术的新发展.山西建筑2012,10

第7篇：土木工程数字化技术范文

关键词：土木工程材料 教学改革 创新探索

中图分类号：TU50-4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0103-02

1 《土木工程材料》课程教学特点

土木工程材料的特点是材料品种繁多、各材料相对独立联系少，且每一种土木工程材料的内容都很庞杂[1]，公式推导少，经验表格及规范多，实用性强等，且各类材料自成体系，各章之间几乎没有联系，让学生在有限的学时里掌握像中药铺一样繁多的土木工程材料确有一定的难度。另外该课程是土木工程专业的学科基础课，开设该课程的时间较早，一般是在大二第一学期开课，大部分学生缺乏对专业知识的了解，也缺少工程实践经验，且平时可供学生实际参观的建筑工地也有限。由于课程的这些特点，学生常常反映该课程学习方法难以掌握，总感觉需要掌握的内容繁多，难以记忆和领会。针对该课程存在的问题，该文对《土木工程材料》课程进行了一系列的教学改革及创新性探索。

2 课程教学改革及创新探索

2.1 将土木工程材料进行归纳分类，便于学生掌握和记忆

《土木工程材料》课程包含的知识点非常多，且各知识点之间逻辑关系不明显，对于首次接触专业知识的学生来说，很难快速找到适合自己的学习方法。在教学过程中，首先将教材内容进行归纳分类，共分成六大部分内容给学生讲解，第一部分：土木工程材料的基本性质及组成，包括材料的物理性质、力学性质、与水有关的性质、热物理性质及材料的耐久性、安全性、组成等内容，让学生对材料的基本性质有较全面的认识和了解；第二部分：水泥混凝土，包括水泥混凝土的各组成材料及水泥混凝土的相关性能；第三部分为砌筑材料，包括各种气硬性及水硬性胶凝材料、建筑砂浆及各种砌筑材料；第四部分为钢材；第五部分为其他工程材料；第六部分为建筑结构材料性能检测、评定方法及相关标准。材料组成决定其性能，性能又决定其使用领域与范围，用这样一条主线将材料进行归纳分类，将《土木工程材料》整本教材的内容全部有机联系起来，又便于理工科学生逻辑思维的记忆。

2.2 采用现代化的教学手段，激发学生学习兴趣

理论教学时，除利用板书突出重点外，还充分利用多媒体教学设备，将教学内容、材料图片及加工工艺等内容制作成图文并茂的多媒体课件，让学生在课堂上接触感官刺激，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。例如：各种类材料图片展示、施工现场材料加工视频短片、flash播放等等。这种多媒体教学手段能增强学生的感性认识，增加学生的实训真实感，使他们在教室中就能感受到真材实境。

另外，根据每章内容补充丰富大量的工程实例、工程案例和由于材料不符合要求导致的工程事故。例如重庆綦江虹桥倒塌、湖南凤凰县堤溪沱江大桥倒塌、山东烟台“楼垮垮”事件等实际案例，这些实际工程案例在理论教学的基础上很好的突出、增强了工程实践内容，不仅加深了学生对该种材料的印象，还能大大提高学生实际工程应用能力，在提高学生学习积极性的同时，还使学生在学习理论知识的同时开阔视野，积累相关实践经验。

教学过程中，还尝试使用将材料实物带进课堂、组织学生进行课外走访和调查等较新的教等学方法和手段。如讲到混凝土的各组成材料时，将工程上常用种类的砂、石、外加剂等带入课堂，让学生观看和辨认；讲到防水材料时，把工程中常用的防水卷材实物进行对比，让学生区分各种材料的异同。

2.3 建立《土木工程材料》课程网站，延伸课堂，拓展学生知识面

为解决教学内容多，课时少的矛盾，在学院的大力支持下，构建了《土木工程材料》网络数字化教学平台（网址：http：///ec-webpage-show/checkCourseNumber.do？courseNumber=49370901），该平台内包括课程介绍、课程特色、课件与教案、互动教学、立体化教学资源等模块，其中，在立体化教学资源模块内，又包括图书资源、网络资源、标准规范、实验录像、各章练习题、材料创新漫谈、课程实践与创新、仿真题库、实验动画、教学案例等内容。例如，在“标准规范”模块中将常用的土木工程相关材料的检测、验收标准和规范进行收集、整理和归类，这些标准规范全部能在线观看，同时也可以下载，以便学生的查阅和以后的工程实际使用，且该模块内容会随着国家对标准规范内容、要求的修改及新规范的颁布进行及时的更新和补充。“材料创新漫谈”模块主要将课堂上来不及展开讲述的内容充实到网络平台中，根据有关材料的研究动态、发展趋势以及应用状况，保持网络内容的超前性，拓宽学生视野，激发学生的开拓创新意识。网络平台内各模块相互支撑，内容丰富，学生在获取相关知识的同时，又可以与教师进行互动，能够及时解决学生理论学习及实验、实践过程中碰到的问题。现代化教学网站的建立，能在很大程度上方便学生自主学习，使课堂教学收到良好的实效。

2.4 完善土木工程材料课内实验，增设探索性综合开放选修实验

土木工程材料实验是实践教学的一个重要环节，是验证和巩固所学土木工程材料理论知识的重要手段，它与理论教学紧密相关，且具有直观性、实践性、客观性和探索性等特点。我校土木工程专业开设14学时的必做实验，包括土木工程材料基本物理性质实验、水泥、混凝土、砂浆实验。而将水泥安定性实验、钢筋拉伸及冷弯性能实验、沥青延度实验等以视频的形式放入网站内，供学生业余时间自学。

随着科学技术的发展，材料的发展速度也越来越快，所以，我校在原来基本教学实验的基础上，实行开放选修及探索性综合实验内容。由教师列出实验项目及内容，对学生开放实验室，学生按照自己的兴趣爱好网上自由选择实验项目，每个项目一般6～8人的容量。开放选修实验均在课外进行。学生按照申报要求完成实验内容，提交实验报告或公开，通过考核后可获得第二课堂学分。探索性综合开放选修实验不仅可以提高学生的实践动手能力，而且让学生在实验过程中懂得科学实验的严谨性、复杂性，从而培养学生认真、严谨的科学态度，使全面素质教育在实验中落到实处[2]。

3 结语

通过对《土木工程材料》课程教学进行改革及创新探索，以期提高学生的学习兴趣和学习效率，增强学生的实践动手能力和解决实际问题的能力，从而为学生今后走向工作岗位打下坚实的基础。

参考文献

第8篇：土木工程数字化技术范文

[关键词]道路勘测设计 教学现状 数字化教学

[作者简介]丁红霞（1980- ），女，江西宁都人，南昌大学科学技术学院，讲师，硕士，主要从事土木工程教学；李红（1979- ），女，山东莱芜人，南昌大学科学技术学院，讲师，硕士，主要从事土木工程教学。（江西 南昌 330029）

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）12-0152-02

“道路勘测设计”是土木工程专业（道路工程方向）的一门专业限选课，该课程理论知识宽厚，实践性强，其教学与实践活动历来受到各高校的重视。随着现代科技的发展，基于现代测绘技术、计算机辅助设计技术和虚拟现实技术的道路勘测设计数字化逐渐发展成熟，并成为当今道路设计的主流。然而，传统的“道路勘测设计”课程教学中勘测和设计脱节、定线方法单一局限、线形评价滞后，已使得教学模式落后于工程实际的需要。因此，将代表时代特征的道路勘测设计数字化设计技术引入该课程的教学十分必要。但考虑到不同层次高校学生毕业去向的差异，道路勘测设计数字化教学改革宜兼顾各院校的特点逐步推进。

一、教学现状及存在的问题

1.传统教材体系的固有缺陷。目前国内“道路勘测设计”课程主流教材的内容主要包括四大部分：第一部分为汽车行驶理论，介绍汽车的动力特性及其对道路的要求；第二部分为路线几何线形设计理论和方法，包括道路平、纵、横设计、选线和定线；第三部分为道路平、立面交叉设计；第四部分为附属设施及环保景观设计等。随着教学改革的深入，教材本身的一些弊病随之突显。其一，在普遍课时减少的大趋势下，教材的内容显得过于庞杂，很难在较少的课时内把全部内容讲清、讲透。其二，道路路线本是一有机的空间实体，历来为编写与教学方便，人为地把路线实体分成平面、纵断面和横断面三部分，这种分割式的教学无形中割裂了路线平、纵、横的有机联系。由于传统教学又缺乏有效的整合措施，学生对于知识点的记忆往往过于零散，有如盲人摸象，很难建立空间整体概念，更无法对路线设计成果的优劣作出评判。此外，有关的技术标准、规范都在不断更新，而教材的修订与此相比存在着滞后现象，都需要教师在教学过程中及时予以调整。

2.理论教学与计算机应用教学的脱节。现代道路设计已实现计算机化，使用设计软件进行设计、计算、绘图及修改，方便快捷高效，大大减轻了设计人员重复劳动的强度，已是设计人员的必备能力之一，诸多院校也非常重视计算机应用教学这一块。然而，以笔者所在的院校为例，理论课程与计算机应用课程相隔一年之久，在理论教学时主要以设计基本原理、方法的讲解为主，因无以即时表现设计效果，略显枯燥，学生听而无趣，及至学习道路设计软件时，之前学过的理论和方法又忘得差不多了，这种教学安排上的不连贯导致理论与应用成了脱节的两大块，很多学生学习设计软件只学会了使用命令，对于设计的规范性毫无概念，设计出来的成果质量可想而知。

3.考核方式的单一。大多数院校都是将理论课程与课程设计、实习等分开考核，理论课程考试要求有统一的试题、标准划一的答案，手算依然占主导地位。而工程设计本无标准答案可言，每个人都可以有不同的设计理念，这种机械考核方式导致学生将更多的精力投入到应付考试中，对于没有标准答案的实例设计反倒很茫然，不敢放手做，这对于应用类的设计课程来说就显得本末倒置了。

二、数字化教学改革思路

1.调整教学大纲与课程规划。实现“道路勘测设计”课程数字化教学，不仅要在教学手段和方法上实现数字化，而且在课程规划、教学理念上都应有整体性的变革。为保证良好的教学效果，需要对系列课程进行合理规划、对教学大纲进行相应调整。如有意识地缩短理论课程与计算机应用课程的时间间隔，做到理论与应用齐头并进，融会贯通。

2.整合教学内容。为适应数字化教学目标需求，针对现存问题，教师应将教学内容删繁就简，突出重点、难点，精心组织教学内容，充分有效地利用大纲内教时，力求达到最好的教学效果。就本课程而言，道路的平、纵、横设计计算及选、定线是全书的重点和精髓所在，对于其中关键性的概念和原理应交代清楚，而对于一些与课程应用相关性不大的理论或与其他课程重复的内容如汽车行驶理论、交通概论等可略去不讲。同时，教师也要不断学习，拓宽知识面，将新标准、新规范及设计理念等内容渗透到教学中，有条件还应多参与一些道路工程现场工作，把工程实例纳入课堂丰富教学内容。

3.融入数字化教学手段。实现“道路勘测设计”课程数字化教学，除了要有现代化的教学设备外，更要有功能强大的集路线设计系统、三维线形评价系统和成果输出系统于一体的设计软件，如在国内一些大型公路规划设计院、科研院所应用较为成熟的德国CARD/1勘测设计一体化系统。但考虑到该一体化系统在大多数中、小设计院及普通院校较难普及，笔者以目前使用较多的纬地道路设计软件为例进行该课程数字化教学手段改革。在理论课程讲授时穿插介绍设计软件应用，把原在普通地图进行的手工路线设计转换到计算机数字地面模型上进行，可展示设计三维效果，使成果可视化，方便学生评价。如感受平面设计中同、反向曲线间夹短直线及小于7°转角的平曲线长度过小时引起的视觉误差，是否设置缓和曲线的视觉效果异同；在纵断面设计时直观地感觉平不包竖的路面扭曲、小半径凸型竖曲线的视距不良、暗凹跳跃等不良路况；设计全部完成后还可利用实时漫游系统实现模拟行车，在设计阶段就可模拟建成后的全路线实况，切身感受平面线形连接变化、纵坡起伏以及超高过渡等的合理性。这种课堂即时设计、即时展示和即时评价的直观方式使抽象的内容具体化，比口头的说教与强调更让学生印象深刻。

4.积极推进数字化实践教学。“道路勘测设计”课程学习的目的归根结底还是在于将所学理论知识用于解决工程实际问题。在数字化教学模式下，应更新实践教学内容，合理设置实践教学环节。在理论教学阶段，课外习题及小作业强调手算与机算并重，要求先用手工设计计算，再用设计软件进行计算、验证。只有经过手算的环节，学生才能较好地熟悉规范，掌握设计理论、计算方法，合理选用各个设计参数，加深对线形设计的理解，在此基础上使用软件进行计算验证，才能使设计软件成为真正意义上的好帮手，而不至于让学生成为只会操作命令的机械手。而大作业、课程设计等则以综合性较强的面向实际设计的案例为主，以数字地形图为载体，生成数字地面模型，要求学生完成从路线方案反复的比选修改、定线到路线设计完成的全部工作，并进行三维动态模拟，尽可能地优化设计，超越传统手工选线的局限性，鼓励学生开拓思维。

5.改革考试与考核方式。为配合教学方式的改革，考试、考核内容和形式的改革也势在必行，重在加强对学习过程的考查。在考试形式上，除闭卷考试外，还可尝试半开卷、小型设计、案例答辩等多种形式，在考核内容上，把包括课堂讨论、课内外设计小作业、大作业、课程设计周成果等纳入考核范围，作为评价该课程总体学习效果的重要手段，合理确定各部分成果占课程总成绩的比例，使教师对课程教学的效果有更全面的把握，也使学生对课程学习的目的与要求有更加明确的认识。

三、结语

通过对“道路勘测设计”课程教学中现存问题的分析，从调整教学大纲与课程规划、整合教学内容、融入数字化教学手段、推进数字化实践教学、改革考核方式等方面入手，实现课程教学、设计由传统的理论讲授、手工设计分离模式向多元化教学、数字化设计模式转变。以数字化教学贯穿于“道路勘测设计”、道路设计软件应用等课程，并在实践和设计环节中加以应用，使学生掌握数字化道路设计的方法，将来更好地适应工作需求。

[参考文献]

[1]高兴元.《道路勘测设计》课程教学改革的探讨[J].职业教育研究，2006（10）.

[2]王龙，解晓光.《道路勘测设计》课堂教学改革实践[J].中国电力教育，2008（1）.

第9篇：土木工程数字化技术范文

关键词：土木工程；结构；检测；评估

中图分类号：S969文献标识码： A

引言

随着我国经济的飞速发展，大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的要求。在土木工程的施工过程中，对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测，并针对出现的结构性损伤进行及时的维修，不仅可以提高土木工程的质量，延长建筑成果的寿命，同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。

一、土木工程结构的检测内容和特点

1、土木工程结构检测内容

（1）外观检测

对建（构）筑物的外貌、外部尺寸进行检测，检查建筑物的表面的平整性，检测建筑物的倾斜度，以及建筑物的尺寸大小是否符合相关规定。外观检测是保证建筑物质量的最简单的方式。

（2）强度检测

对建（构）筑物的材料、结构进行检测，检测建筑物的材料强度、构件承载力、钢筋配置情况等。通过检测建筑物的原材料，保证建筑材料的品质；通过检测建筑物的构件承载力和钢筋配置，保证建筑物的主体结构符合建筑要求，保证建筑施工安全进行，保证建筑物符合工程质量。

（3）结构内部缺陷的检测

检测混凝土内部可能存在的孔洞、裂缝、钢结构的焊接等问题。通过对建筑物的工程内部缺陷的检测，可以及时发现施工问题，解决施工的缺陷，保证工程质量。

2、土木工程结构检测特点

（1）结构检测工作大多在露天的现场进行，来源于外界环境中的干扰因素多，使得土木工程检测的结果的准确度不高，影响对土木工程质量的评估。

（2）工程结构检测数据需要慎之又慎。当土木工程的结构性问题出现时，往往是在工程完工很久以后，由于时间很长，对结构检测数据档案保护不当，导致技术材料不全，甚至还会出现材料虚假的现象。

（3）结构检测工作需要采取采取非破坏的方式。结构检测往往是在被检测的工程建设完工或主体形式完工后，一般不允许破坏原构件，或者是从原构件上取样时只能允许有微破损，破损后稍经加固后就不会影响建筑物结构强度。这样就保证了工程完整性，保证了工程质量。

二、工程结构检测方法

土木工程结构检测根据检测方式的不同可以分为静态检测方式、动态检测方式两种。土木工程结构的静态检测是通过观察和测量建筑结构的实际大小尺寸、工程材料的弹性模量和强度系数等数据，将这些数据综合到一起，运用物理学中的力学知识去分析评价土木工程结构，评价土木工程结构的稳定性与可靠性。

但是，由于土木工程结构形体巨大，构件繁多且具有一定的隐蔽性，对于某些过大或过于隐蔽的工程构件难以检测，静态检测的方法在实际的应用中受环境等因素的影响较大，工作效率较低。而土木工程结构的动态检测，是通过建立动态的数字化的结构动力检测机制，监督土木工程的结构建设工作。结构动态检测利用结构的模态参数或物理系数，评价土木工程的结构性能。但是，土木工程的动态检测却受到动态监控信号质量和数量的限制，影响动态监控数据的准确性。

三、土木工程中结构检测技术的应用

土木工程建设过程中，仅仅运用传统的结构结构检测技术已经远远不能满足现代化土木工程建设的需求，需要土木工程结构检测技术不断的发展，以推动我国建筑行业的发展。随着科学技术的发展进步，出现了许多检测方式，尤其是物理学知识在土木过程中的发展应用，使我们能够及时发现土木工程建设过程中的许多结构性问题，对我国土木工程的发展产生了重要影响。在现代的检测技术中有以下几种方式：

1、超声波法

超声波是在检测土木工程结构问题时常用的一种检测方式，该技术的产生是根据物理学的基本知识，依据超声波在媒介中传播的规律和超声波本身的特点而产生的一种结构检测技术。超声波在不同的介质中的传播规律不同，通过对检测到超声波的波形进行分析，可以对工程结构内部缺陷的大小以及缺陷所在的方位进行判断。利用超声波检测土木工程的结构问题时，既没有破坏土木工程设施，有检测了土木工程的结构，实现了检测目的。

2、红外线检测法

红外线检测法是根据物理学中的热辐射定律、微分方程，对原子震动产生的红外辐射进行检测的一种结构检测方式。任何物体其温度只要高于绝对零度，就会辐射出来红外线。物体的辐射强度与物体本身的温度有关，当土木工程内部结构发生物质变化时，红外线的辐射强度也随之改变。我们可以基于红外线辐射的变化判断其内部是否损伤。

3、建立动态的工程结构检测机制

动态工程结构检测机制的建立，需要将各种数据和信息整合到一起，形成一个有机的系统。动态结构检测需要将相关的管理信息知识存入到系统信息库内，当系统检测到的数据发生变化时，能够根据数据库内信息来判断土木工程的结构是否出现了问题。动态工程结构检测是根据结构物理特性的变化来判定土木工程结构问题存在的可能性以及结构性问题存在的地方。

3、但是，由于动态工程结构检测机制的成立比较困难，在实践操作中，干扰因素较多，又容易受到土木结构的影响，使得动态监测的数据不精确。工程检测的数据也存在一定的失误或偏差。影响工程的进度。就当前动态工程结构检测在实践中的应用来看，动态检测机制在识别损失方面比较迟钝，往往是在损失发生后才能检测出来，不能起到早期发现和预防的作用。

四、评估方法

现阶段,对土木工程结构进行评估时,主要应用以下评估方法:一、可靠度评估方法,这是一种以概率统计为基础的评估方法;二、模糊数学评估方法,该方法尤为擅长对复杂事件的处理;三、灰色理论评估方法,该方法有效规避了对样本过分依赖的问题,简化了计算过程,而且保证了量化结果、定性结果的一致性;四、神经网络评估方法,该方法在处理多因素事件以及模糊事件方面表现出了极大的优越性,评估结果较为理想。下文将针对这一方法中的概率神经网络(PNN)方法展开重点介绍。

PNN能够实现对损伤位置及类型的准确判断。PNN利用已知数集的概率密度函数以完成贝叶斯决策,将之合理的融入人工神经网络系统中,如此一来,便可完成对未知数据的归类,对于那些多类问题(涉及θ1、θ2⋯θn)而言,基于P维试验向量X的贝叶斯决策d(X)为;

d(X)∈θq(hqlqfq(X)＞hklkfk(X),k≠q)

设fj(X)为概率密度函数,那么多变量高斯分布函数如下:

n=q

fq(X)=1/[nq(2π)P/2σp]Σ[-(X-Xqi)T(X-Xqi)/2σ2]

i=1

对该贝叶斯决策进行相应处理,可得到一个概率神经网络,且包括如下层次:一、输入层;二、模式层;三、求和层;四、决策层。见图1。

该损伤检测方法能够有效克服测量误差导致最终结果不准的问题,所以,具有良好的应用前景。

结束语

随着社会经济的不断发展,我国土木工程数量正在与日俱增,其结构安全与否将会对使用者的生命安全造成直接的影响,所以,展开相应的检测及评估工作便显得尤为重要了,这已经成为业内共识。在检测及评估的过程中,应基于检测内容选择相对合适的检测方法(如无损检测方法等)及评估方法(如神经网络评估方法等),从而保证检测结果及评估结果的客观性、准确性,为接下来的维修、加固工作提供详实的数据资料。

参考文献